對(duì)我國(guó)井下采煤技術(shù)的特點(diǎn)及發(fā)展的研究

姜龍艮

摘 要：我國(guó)的煤炭資源以及我國(guó)的煤炭資源種類都是十分豐富的。如今，中國(guó)經(jīng)濟(jì)正在日益發(fā)展壯大。與此同時(shí)，國(guó)家和社會(huì)對(duì)能源的需求越來(lái)越大，而在各種能源中，煤炭所占的地位也越來(lái)越重要。為了推進(jìn)我國(guó)采煤技術(shù)的進(jìn)步，促進(jìn)我國(guó)煤炭工業(yè)向新型工業(yè)化、現(xiàn)代化以及自動(dòng)化邁進(jìn)，需要分析我國(guó)煤礦井下開(kāi)采技術(shù)的現(xiàn)狀，并積極地提出對(duì)策，不斷改進(jìn)和提高井下采煤技術(shù)水平，以促進(jìn)我國(guó)煤炭工業(yè)持續(xù)、健康的發(fā)展。本文對(duì)我國(guó)井下采煤技術(shù)的發(fā)展、種類及其優(yōu)缺點(diǎn)分別作了淺析。

關(guān)鍵詞：井下采煤技術(shù)；發(fā)展；方法；優(yōu)缺點(diǎn)

一、我國(guó)井下煤礦開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展

直到上個(gè)年代六十年代，我國(guó)一直采用完全靠手工作業(yè)的傳統(tǒng)的煤礦開(kāi)采方法。這種煤礦開(kāi)采方法低效高消耗，不但工作量大，而且風(fēng)險(xiǎn)高、開(kāi)采效果還不佳。因此，從二十世紀(jì)六十年代開(kāi)始，我國(guó)就對(duì)采煤技術(shù)作了改進(jìn)。比如分別采取過(guò)機(jī)械化的采煤工藝和技術(shù)以及綜合性的機(jī)械化的采煤技術(shù)。二十年以后，到了二十世紀(jì)八十年代，為了提高采煤的效率，我國(guó)又對(duì)采煤工業(yè)進(jìn)行了改進(jìn)，開(kāi)始將機(jī)械化的采煤方式過(guò)度向連采技術(shù)，并進(jìn)行了發(fā)展，開(kāi)始采用無(wú)鏈牽引雙滾筒采煤 機(jī)以及刮板輸送機(jī)。到了上世紀(jì)九十年代，我國(guó)的煤炭開(kāi)采業(yè)又普遍進(jìn)行了建設(shè)了現(xiàn)代化的高產(chǎn)高效的礦井，u不但加深了我國(guó)煤炭開(kāi)采的自動(dòng)化和機(jī)械化程度，也為我國(guó)的煤炭開(kāi)采事業(yè) 帶來(lái)了新的活力。

二、我國(guó)常見(jiàn)的幾種井下采煤技術(shù)

（一）綜合的、機(jī)械化的采煤工藝

綜合的、機(jī)械化的采煤工藝是目前最先進(jìn)的井下采煤的技術(shù)及工藝。 適用于煤層埋藏條件較好，以及管理水平非常好的前提之下。 所謂綜合的的采煤工藝，指井下采煤所涉及到的所有的工作面。這些工作面包括在幾道基本工序如破煤、 裝煤、 運(yùn)煤、 支護(hù)、 頂板管理等的處理中所需要的生產(chǎn)工作。所謂機(jī)械化，即這些工作都實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化的、 連續(xù)性。

這種采煤工藝水平主要涉及如下生產(chǎn)流：割煤，運(yùn)煤，工作面的支護(hù)， 以及采空區(qū)的處理。

在這些生產(chǎn)流中，割煤的工序又被分為了兩個(gè)步驟來(lái)進(jìn)行，即破煤和裝煤。在割煤時(shí)需要采用滾筒式采煤機(jī)及刨煤機(jī)。 應(yīng)用采煤機(jī)割煤又可分為單向割煤和雙向割煤兩種。 所謂運(yùn)煤，指通過(guò)刮板輸送機(jī)來(lái)將煤運(yùn)出綜采工作面。工作面支護(hù)指使用高壓 作為動(dòng)力來(lái)將支撐、切頂、擋桿和護(hù)幫等工序自動(dòng)完成。

采用綜合的機(jī)械化的采煤工藝進(jìn)行采煤具有其顯著的優(yōu)點(diǎn)，即產(chǎn)量大、生產(chǎn)效率高。但是，這種方法也有其弊端，即在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中需要使用到比較多的機(jī)械設(shè)備，工序更加緊湊的同時(shí)，工序之 間的制約性也大大地增強(qiáng)。在工作中，一旦哪道工序的哪個(gè)環(huán)節(jié)產(chǎn)生問(wèn)題，整個(gè)生產(chǎn)的正常運(yùn)行都將會(huì)被影響到。

（二）普通的、機(jī)械化的采煤工藝

這里的普通的機(jī)械化的采煤工藝其實(shí)是相對(duì)于綜合的、機(jī)械化的采煤工藝而言的。具體來(lái)說(shuō)，主要指在采煤的過(guò)程中，不是所有環(huán)節(jié)均由機(jī)械來(lái)完成，而只是落煤和裝煤兩個(gè)環(huán)節(jié)由采煤的機(jī)械、設(shè)備來(lái)完成。其他的工序諸如運(yùn)煤、支護(hù)以及處理采空區(qū)等則采用炮采的做法。所謂炮采，指在落煤的時(shí)候采用放炮的方式。

和綜合的、機(jī)械化的采煤工藝相比，普通的機(jī)械化的采煤工藝的優(yōu)勢(shì)是具有比較高的靈 活性較高，不需要投入太多的機(jī)械設(shè)備，各個(gè)工序間的制約性也就少了很多。當(dāng)然，享受這種優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，也需承受其所帶來(lái)的缺陷，即這種采煤工藝產(chǎn)量較低。

普通的機(jī)械化的采煤工藝對(duì)于不同煤層的地質(zhì)條件的適應(yīng)性也比綜采要強(qiáng)，所使用的采煤設(shè)備的成本上升相對(duì)較低。因?yàn)槠涔ぷ髅娴囊苿?dòng)和搬遷也比 較容易，這種工藝尤其適應(yīng)于推進(jìn)距離相對(duì)較短的、幾何開(kāi)關(guān)不規(guī)則的、地質(zhì)構(gòu) 造發(fā)育小的工作點(diǎn)面。 而且，因?yàn)槠胀ǖ臋C(jī)械化的采煤工藝操作技術(shù)相 對(duì)比較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)組織工作也相對(duì)比較容易，因此非常適用于中小型的煤炭開(kāi)采企業(yè)。

（三）爆破采煤工藝

顧名思義，爆破采煤工藝俗稱炮采，就是指用爆破的方式來(lái)落煤。炮采主要適用于地質(zhì)條件比較復(fù)雜、斷層較多的煤層賦存條件。采用炮采的采煤工藝，在進(jìn)行裝煤時(shí)是用手工來(lái)操作的，運(yùn)煤則采用是機(jī)械化的方式。此外，支護(hù)工作空間頂板采用單體支柱。 打眼放炮， 裝煤運(yùn)煤，還有炮采工作面支護(hù)和采空區(qū)的處理都屬于炮采的工序。 在這些工序中，最重要的環(huán)節(jié)是打眼環(huán)節(jié)。打眼時(shí)需要根據(jù)煤層的厚度、節(jié)理裂脫的發(fā)育以及頂板的條件等情況來(lái)確定打眼爆破的相關(guān)屬性參數(shù)。

炮采的優(yōu)點(diǎn)是具有比較強(qiáng)的適 應(yīng)性。工地經(jīng)常搬家，而在工地搬家時(shí)，這就也比較方便。而且，炮采需要比較少的技術(shù)裝備，投資成本不高，操作技術(shù)簡(jiǎn)單，容易掌握，生產(chǎn)管理也比較容易。同時(shí)，這種方法生產(chǎn)效率低，勞動(dòng)條件比較差，人員 傷亡的概率較高。其缺點(diǎn)是安全性差，爆破管理的難度比較大，而且會(huì)存在瓦斯爆炸的隱患。如果一旦發(fā)生爆炸，會(huì)造成很大的人員傷亡。 相比于前兩種方法，這種生產(chǎn)方式的機(jī)械化程度也不夠高，人為影響比較大，產(chǎn)量也就不高。所以在一般的情況下，除非是地質(zhì)條件不適合采用機(jī)械開(kāi)采的 煤層，一般不采用這種方式。如今，在采煤中，炮采這種工藝，已經(jīng)被逐漸淘汰了。

（四）連續(xù)采煤工藝

連續(xù)采煤工藝被簡(jiǎn)稱為連采。具體理解，連采一般指在破煤，裝煤，運(yùn)煤和支護(hù)等工藝中全部實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化的方式來(lái)進(jìn)行作業(yè)的一種采煤方式，其機(jī)械化率達(dá)到 95%以上。操作時(shí)，使用連續(xù)采煤機(jī)來(lái)完成破煤和裝煤工作，運(yùn)煤采用梭車，支護(hù)頂 板用錨桿。同時(shí)，運(yùn)物料及清理工作面也是用鏟車來(lái)完成的。 因此，從機(jī)械化方面來(lái)說(shuō)， 連采其實(shí)是綜采的前提，也是對(duì)綜合的機(jī)械化采煤工作的補(bǔ)充。在采煤作業(yè)中，一般連采的使用范圍非常的廣泛。

連采的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)地質(zhì)條件 的要求不高，適應(yīng)性比較強(qiáng)，而且投資比較少，出煤非?？?。同時(shí)，連采的機(jī)械化程序也非常高，不但生產(chǎn)效率高，而且具有比較高的安全系數(shù)。當(dāng)然，同時(shí)，連采也存在不少缺點(diǎn)。其主要缺點(diǎn)有：通風(fēng)條件比較差，煤炭資源的回收率總體來(lái)說(shuō)比較低。

一般來(lái)說(shuō)，連采可以適用于大型礦井的輔助采煤工作。連續(xù)采煤機(jī)房柱式開(kāi)采要求有比較高的煤層地質(zhì)條件，對(duì)于比較淺、構(gòu)造簡(jiǎn)單、煤質(zhì)中硬或者比較硬、煤層傾角低于十五度且開(kāi)采技術(shù)條件比較 簡(jiǎn)單的薄煤層和中厚煤層來(lái)說(shuō)，比較適合。連采的采出率比較低，不適用于近距離煤層群的開(kāi)采。

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